CN116782962A - 用于医疗气体排空装置的医疗气体导管及相关系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种医疗系统可以包括医疗气体导管，该医疗气体导管包括第一端、与第一端相反的第二端、在导管的第一端处的第一开口和在导管的第二端处的第二开口。第一开口可以定位成接收离开医疗气体排空单元的排放端口的医疗气体。在医疗抽吸供应源在导管的第二开口处提供抽吸的条件下，离开医疗气体排空单元的排放端口的医疗气体流入导管的第一开口。装置、系统和方法涉及排空医疗气体。

Description

用于医疗气体排空装置的医疗气体导管及相关系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时申请第63/119,048号(于2020年11月30日提交)的优先权，该申请题为“MEDICAL GAS DUCTS FOR MEDICAL GAS EVACUATION DEVICES AND RELATEDSYSTEMS AND METHODS”(用于医疗气体排空装置的医疗气体导管及相关系统和方法)，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开的各方面涉及用于从患者收集和排出医疗气体的装置、系统和方法。这样的气体可以包括例如，由电烧灼或电外科手术程序(例如切割、凝固和电灼组织)产生的电外科手术烟雾颗粒和相关联废气，或其他医疗和/或治疗气体。
背景技术
外科手术程序(例如腹腔镜外科手术)可以包括电烧灼程序和电外科手术程序，例如切割、凝固、烧灼、干燥和/或电灼组织或其他生物材料。通常，在这样的外科手术程序期间，将惰性气体(例如二氧化碳)吹入外科手术空腔，以使空腔充气并为外科手术程序创建工作空间，并为外科手术程序提供惰性环境。吹入气体可以例如通过套管(其提供了通向外科手术空腔的器械通路)或经由另一装置(例如气腹针(Veress needle))来输送。
在电烧灼和/或电外科手术过程期间可能会生成副产物，例如烟雾和其他微粒和气体。通常，该过程的这些副产物通过由外科手术空腔和周围环境之间的压差产生的气流从外科手术空腔中清除。压差可以仅通过以相对于周围环境的正压向外科手术空腔施加吹入气体来生成。可替代地或附加地，外科手术空腔和周围环境之间的压差可以通过向外科手术空腔施加相对的负压来生成。负压可以通过另一套管(其提供了通向外科手术空腔的通路)供应，并且可以由例如包括真空泵的医疗气体排空单元生成。医疗气体排空单元可以是或包括，例如电外科手术烟雾排空系统。真空泵可以与吹入器装置集成，或者可以作为单独的排烟系统提供。副产物通常从真空泵排出到周围的环境大气，例如进行程序的手术室。一些排空布置可以包括过滤器，该过滤器被配置为从医疗气体中去除一部分微粒物质，但是这样的过滤器可能不能有效地去除较小的微粒，包括致癌化合物和其他化学物质。此外，过滤器可能无法完全过滤来自医疗气体的废气，因此来自外科手术空腔的排放可能含有有害的气体成分，该有害的气体成分可能通过气味来检测，也可能无法通过气味来检测。
将第二真空源(例如通常在医院手术室中可用的医疗真空)直接应用于医疗气体排空单元的真空泵的排放端口可能会使该单元的真空泵不堪重负或以其他方式负面地影响该装置。此外，第二真空源可能会使吹入器供应吹入气体的能力不堪重负，从而导致经吹入的体腔塌陷。因此，将需要基于单元的真空泵和吹入器的变化的操作状态的复杂的气体压力和流量控制以及医疗真空的计量，以防止使单元的真空泵不堪重负并使外科手术空腔塌陷或以其他方式负面地影响装置。
需要在不将气体(经过滤的或未过滤的)排放到手术室环境并且不给排空/吹入系统单元或单元外部的辅助真空系统增加繁琐的复杂性和控制要求的情况下从外科手术部位去除医疗气体。
发明内容
本公开的示例性实施例可以解决上述问题中的一个或更多个和/或可以展示上述期望特征中的一个或更多个。其他特征和/或优点可以从下面的描述中变得显而易见。
根据本公开的至少一个方面，一种医疗系统包括医疗气体导管，该医疗气体导管包括第一端、与第一端相反的第二端、在导管的第一端处的第一开口和在导管的第二端处的第二开口。第一开口被定位成接收离开医疗气体排空单元的排放端口的医疗气体。在医疗抽吸供应源在导管的第二开口处提供抽吸的条件下，离开医疗气体排空单元的排放端口的医疗气体流入导管的第一开口。
根据本公开的至少另一个方面，一种用于排放医疗程序中使用的气体的系统包括医疗气体排空单元。医疗气体排空单元包括被配置为接收来自患者体腔的气体的管、可操作地耦合到管的真空源、被定位为过滤从管接收的气体的微粒过滤器以及被定位为将从管接收的气体排出医疗气体排空单元的排放端口。该系统还包括导管，该导管包括入口和出口。出口被配置为被可移除地耦合到真空源，并且入口相对于排放端口定位，以使得通过导管的抽吸力能够将气体从排放端口抽离并抽入导管。
根据本公开的又一方面，一种从患者排放气体的方法包括：在医疗气体排空单元处接收来自患者体腔的气体，其中体腔围绕医疗程序的部位；将在医疗气体排空单元处接收的医疗气体从医疗气体排空单元排放到医疗气体排空单元外部的周围环境中；并且将从医疗气体排空单元排放的医疗气体抽入导管中。
附加的目标、特征和/或优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开和/或权利要求而获知。这些目的和优点中的至少一些可以通过所附权利要求中特别指出的元件和组合来实现和获得。
应当理解，前述一般描述和以下详细描述都只是示例性的和解释性的，而不是对权利要求的限制；相反，权利要求应享有其范围的全部宽度，包括等同物。
附图说明
本公开可以单独地或与所附附图一起从以下详细描述中理解。包括附图是为了提供对本公开的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示了本教导的一个或更多个实施例，并与说明书一起解释了某些原理和操作。在附图中，
图1是根据本公开的示例性实施例的套管、真空泵和医疗气体导管的示意图。
图2是根据本公开的示例性实施例的包括真空泵和医疗气体导管的吹入装置的示意图。
图3是根据本公开的侧推车的侧视图。
图4是根据本公开的示例性实施例的包括吹入装置和医疗气体导管的侧推车的横截面俯视图。
图5是根据本公开的示例性实施例的医疗气体导管和侧推车的歧管的局部透视图。
图6是根据本公开的医疗气体导管的入口孔的横截面视图。
图7是根据本公开的另一方面的医疗气体导管的入口孔的横截面视图。
图8是根据本公开的另一示例性实施例的具有医疗气体导管的医疗气体排空单元的示意图。
图9是根据本公开的又一示例性实施例的具有医疗气体导管的医疗气体排空单元的示意图。
具体实施方式
本公开涉及从外科手术环境中排空与外科手术程序(例如电外科手术程序)相关联的医疗气体，而不会负面地影响外科手术部位处存在的吹入压力。此外，本公开提供了一种系统，其用于使用在外科手术环境中容易获得的真空源(例如在许多医院和手术室环境中使用的中央管接(plumbed)医疗抽吸供应源)从外科手术部位和手术室环境中清除医疗气体。
这种真空源(例如医疗抽吸供应源)不能总是直接应用于吹入器的排放端口，因为这些系统的负压和由此产生的流速太大，并且会过快地从外科手术部位排空吹入气体并导致空腔塌陷。流动控件(例如调节阀或固定孔口)可以与医疗抽吸供应源一起使用以降低流速。然而，排放并不是不断地从排放端口流出，因为吹入流速可以基于围绕外科手术空腔的维持的许多可能的情况而变化(例如电外科手术工具的泄漏或动作、排烟器的动作或其他条件)。例如，可以在电外科手术工具的动作期间增加吹入流速，以帮助清除来自外科手术空腔的烟雾和其他副产物。因此，即使将流动控件(例如调节器或孔口)与医疗抽吸供应源一起使用，这种途径仍然会导致不一致的吹入压力和外科手术空腔的不一致吹入。此外，对直接应用于排放端口的真空水平的持续监测和控制将需要与吹入系统和相关联器械校准并通信的复杂控制系统。这样的控制将在吹入系统中引入不希望的复杂水平。
根据本公开的装置被配置为使得恒定真空源(例如由医院或诊所环境中的中央抽吸供应源提供的)在没有精确且恒定的监测和调整(如果这种真空源被直接应用于吹入器装置的排放端口则需要该精确且恒定的监测和调整)的情况下可用于排空医疗气体。
根据本公开，医疗气体导管可以包括在第一端处具有第一开口和在第二端处具有第二开口的罩，第二开口被配置为被可操作地耦合到真空源。第一开口可以被定位为邻近医疗气体排空装置的排放端口，例如可以与独立的医疗气体排空装置或与吹入装置集成的医疗气体排空装置相关联的真空泵。第二开口可以被耦合到真空源，例如管接到手术室或进行外科手术程序的其他区域的中央真空系统。第一开口可以被定位为使得其暴露于围绕吹入器装置的周围环境(例如手术室中的空气)。将真空源耦合到导管并将真空施加到第二开口导致空气流进入第一开口，通过第二开口流出，并进入真空源。医疗气体被夹带到空气流中，并且排放中的气体和微粒可以通过例如中央真空供应系统来过滤和/或以其他方式处理。
罩可以可选地与排放端口间隔足够远以使得真空源不被直接应用于排放端口，但足够近以使离开排放端口的任何医疗气体都夹带在来自周围环境的环境空气流中。因此，真空源可以持续操作，而不会负面地影响外科手术空腔中的吹入压力。以这种方式，本公开防止离开吹入装置的医疗气体在手术室或其他周围环境中扩散，并且不需要与吹入装置通信的复杂控制系统。
现在参考图1，示出了根据本公开的医疗气体排空系统100的实施例的示意图。在图1的示例性系统中，套管102延伸穿过患者的体壁104以提供通向外科手术部位106的通路。外科手术部位106可以是体腔，并且可以可选地用吹入气体充气，如下面结合图2进一步讨论的。套管102可用于为一个或更多个外科手术器械(例如电外科手术或电烧灼器械、机械器械(例如钳子、施夹器、针驱动器或任何其他器械))提供通向外科手术部位106的通路。此外，(一个或多个)外科手术器械可以是或包括成像器械，例如内窥镜、相机等。
通过将外科手术器械插入通过套管102以获得通向外科手术部位106的通路，可以进行各种外科手术程序。对于一些程序，可以通过将多个器械同时或依次插入通过套管102、通过一个或更多个附加套管、通过其他外科手术通路装置(例如端口)或它们的任何组合来使用多个器械。在涉及电烧灼或电外科手术过程的外科手术程序期间，可能生成过程副产物，例如烟雾和其他微粒、废气、气味和其他副产物。此类副产物可以包括但不限于致癌物和其他化合物，并可能污染外科手术部位、遮挡通过成像装置的视线或具有其他不良影响。因此，套管102经由管108或其他管道耦合到医疗气体排空单元，例如被配置为通过管108和套管102将负压施加到外科手术部位106的真空泵110。由真空泵110施加的负压将医疗气体(例如，外科手术程序的烟雾和其他副产物)从外科手术空腔中去除。医疗气体经由排放端口112离开真空泵110。
在传统系统中，排放端口112被配置为将气体直接排放到手术室或进行外科手术程序的其他环境中的环境空气中，因为必须仔细校准和控制真空泵110以在不使外科手术部位106塌陷的情况下去除医疗气体。排放端口112处的压力水平的任何显著变化(例如通过将附加的管或其他管道连接到排放端口112而增加背压，或者直接向排放端口112施加真空)可能影响来自真空泵110的流速到这样的程度：真空泵110不能足够快地从外科手术部位抽取医疗气体，或者气体被抽取得太快以至于经吹入的外科手术部位106塌陷。
本公开解决了这个问题，并提供了一种系统，该系统促进从排放端口去除医疗气体，而不允许它们积聚在周围环境中，并且不会给医疗气体排空系统100的控制和操作引入附加的复杂性。根据本公开的各种实施例，医疗气体排空系统100包括医疗气体导管114，该医疗气体导管114具有：具有第一开口118的第一端部116和具有第二开口122的第二端部120。第二开口122被配置为被流体地耦合到真空源，例如医疗抽吸供应源(例如，管接到医院或诊所建筑中的不同位置的位于中央的真空系统)或吹入装置外部的另一抽吸源。
医疗气体导管114的第一端部116包括限定第一开口118的罩部124。罩部124(以及因此第一开口118)被定位为邻近排放端口112，但是医疗气体导管114保持对环境空气开放。例如，在图1的实施例中，罩部124邻近排放端口112，但不直接覆盖或完全堵塞排放端口112。相反，如图1所示，罩部124与排放端口112间隔开距离D，使得导管的第一开口118至少部分地对环境空气开放。距离D可以是毫米的数量级，例如1毫米、5毫米、10毫米或更大。
罩部124限定医疗气体导管114在第一端部116处的横截面面积，该横截面面积大于医疗气体导管114在第二端部120处的横截面面积。导管的中间部分119可以包括在尺寸上与第二端部120相似的横截面面积，并且因此小于具有罩部124的第一端部116的横截面面积。换句话说，第一端部116从中间部分119向外张开到第一开口118。可替代地，医疗气体导管114可以从第一端部116通过中间部分119逐渐变细到第二端部120。
施加到医疗气体导管114的第二开口122的抽吸生成了通过医疗气体导管114的流动。周围环境中的空气通过排放端口112和罩部124之间的空间(由距离D限定)被抽入医疗气体导管114。图1中进入医疗气体导管114的第一开口118的环境空气流由FA指示。由于环境空气可以自由地流入医疗气体导管114，所以施加在医疗气体导管114的第二开口122处的抽吸可以在大小上相对较大并且是连续的，而不会创建足够大以至于显著改变真空泵110的操作或者使经吹入的外科手术部位106塌陷的压差。
在产生外科手术医疗气体的外科手术程序期间，医疗气体导管114可以被耦合到抽吸源以生成环境空气流FA。由真空泵110从外科手术部位106去除并在排放端口112处释放的医疗气体被夹带在流FA中，并由中央真空系统收集，从而从手术室环境中去除医疗气体。
在本公开的一些示例性实施例中，真空泵110被包含在吹入装置内，并且吹入装置提供吹入气体并从外科手术部位排空外科手术程序的副产物。例如，现在参考图2，系统200包括吹入装置228，吹入装置228包括真空泵210和吹入气体控制系统230。吹入气体控制系统230计量来自吹入气体源232(例如，便携式气瓶或中央气体供应源)、通过吹入装置228、经由管209或其他管道进入第一套管207并进入外科手术部位206以对外科手术部位206充气的流。吹入装置228可以被称为外科手术吹入气体供应系统。
真空泵210以类似于上面结合图1所讨论的布置经由管208或其他管道连接到第二套管202。吹入气体控制系统230和真空泵210可以由电子控制系统(未示出)一起控制，该电子控制系统将经由真空泵210的外科手术部位的排空与经由吹入气体控制系统230的吹入气体的输送相关联。例如，在电外科手术或电烧灼操作期间，真空泵210可以操作以清除来自外科手术部位206的微粒和废气，同时吹入气体控制系统230输送足以维持外科手术部位206充气的吹入气体的流量。
真空泵210的操作如上结合图1所讨论，并且系统200包括医疗气体导管214(类似于结合图1讨论的医疗气体导管114)，医疗气体导管214被配置为从排放端口212抽取医疗气体，医疗气体通过排放端口212离开真空泵210。来自排放端口212的医疗气体被夹带在环境空气流FA内，该环境空气流FA在医疗气体导管214和吹入装置228之间流入医疗气体导管214。用于进行外科手术程序的器械可以被插入套管202和207内和/或其他套管或通路位置内，以进入外科手术部位206。在一些示例性实施例中，管208和209可以被提供为具有单个连接器组件的整体式管组，该单个连接器组件被配置为将管208和209同时耦合到吹入装置228。整体式管组还可以包括微粒过滤器211，微粒过滤器211被配置为至少部分地过滤离开管208到真空泵210的医疗气体。过滤器211可以位于气体流动路径中，在管208被耦合到其的气体入口端口和排放端口212之间。
可选地，吹入装置228可以被包含在设备支架(诸如，例如，包括支持外科手术程序的其他设备(例如电源、与显示器和其他附属设备相关的电子控件、用于吹入气体供应的气瓶和其他部件)的侧推车)内。在这样的实施例中，吹入装置和医疗气体导管位于这样的推车内部，并且可以由壳体、侧板等覆盖。
现在参考图3，示出了外科手术系统的侧推车350的示例性实施例的侧视图。侧推车可以被配置用于支持外科手术程序，例如包括电外科手术或电烧灼程序的远程操作外科手术程序。侧推车350可以被配置为与例如包括用于致动外科手术器械的操纵器的患者侧推车和包括用于操作患者侧推车的控件和观察装置的外科医生控制台结合使用。本文所述的实施例可与例如远程操作的计算机辅助系统(诸如，例如，远程操作外科手术系统)一起使用，该远程操作的计算机辅助系统例如授予Schena等人的题为“Multi-Port SurgicalRobotic System Architecture”的美国专利第9,358,074号(2013年5月31日提交)、授予Schena等人的题为“Redundant Axis and Degree of Freedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator”的美国专利第9,295,524号(2013年5月31日提交)以及授予Gomez等人的题为“Surgical System Instrument Mounting”的美国专利第8,852,208号(2010年8月12日提交)中描述的那些，上述专利中的每一个通过引用以其整体并入本文。此外，本文所述的实施例可与例如至少部分借助计算机辅助来操作的远程操作外科手术系统(例如da外科手术系统、da Vinci />外科手术系统、daVinci/>外科手术系统和da Vinci />外科手术系统或da Vinci />外科手术系统，所有这些系统均由加利福尼亚州森尼维尔市的Intuitive Surgical，Inc.商业化)一起使用。
侧推车350可以包括吹入气体源，例如气瓶352。气瓶352可以提供加压惰性气体(例如二氧化碳)的供应，以对外科手术部位充气。在另一些实施例中，吹入气体源可以是耦合到加压气体的中央源(例如建筑物范围(例如，医院范围)的源)的软管或管。此外，可以使用其他化学和生物惰性气体，例如氦气、医疗空气、治疗气体或其他气体。
侧推车350包括具有气体入口354的歧管336，吹入气体源可以例如通过软管或其他管道流体耦合到该气体入口354。歧管336上的气体入口继而流体耦合到吹入装置(例如，图2中的吹入装置228或图4中的吹入装置428)，该吹入装置可以是侧推车350的整体或可移除部件，其将吹入气体输送到外科手术部位，如以上结合图2进一步详细讨论的。
歧管336还包括医疗抽吸供应连接器，例如真空源可以被耦合到其上的抽吸端口338。真空源可以是，例如，管接到进行外科手术程序的房间的中央真空源。可替代地，真空源可以是单独的真空装置，例如便携式真空源或其他装置。真空源可以用软管、管子或其他管道管接到抽吸端口338。作为非限制性示例，真空源可以是中央医疗抽吸系统。抽吸系统被配置为在例如低于大气压300至500mmHg的范围内输送真空。在一些情况下，抽吸端口338可以经由压力调节器和/或管线分离器(例如，Y型配件)装置连接到真空源。例如，一些手术室环境可能只能接入单个真空管线。除了用于排放气体的排空之外，真空的使用对于其他目的可能是必要的，例如对于抽吸冲洗器，并且包括Y型接头和/或压力调节器的配置可以使单个管线真空源能够用于多种目的。
现在参考图4，示出了吹入装置428在侧推车450内部的俯视图。吹入装置428具有排放端口412，该排放端口412与在吹入装置428内部并且类似于结合图1和图2所讨论的真空泵110和210的真空泵(未示出)流体连通。医疗气体导管414被耦合到侧推车450，使得医疗气体导管414的第一端416处的罩部424位于排放端口412附近。医疗气体导管414具有被配置为可移除地耦合到抽吸源(例如耦合到位于中央的医疗抽吸系统的管或管道)的第二端420。
如图4所示，医疗气体导管414的罩部424被定位为邻近排放端口412，但不直接覆盖或完全堵塞排放端口412。在图4的具体实施例中，从排放端口412到医疗气体导管的罩部424的距离D可以是例如大约10毫米。小于或大于10毫米的距离D在本公开的范围内。这种不同距离的适当性可以取决于，除其他因素外，排放端口412和罩部424的相对尺寸、外部抽吸供应源的负压和由此生成的流速、来自排放端口的流速、罩部424的内壁的形状、排放气流的方向、排放气流中的湍流量、周围环境中的湍流、罩部内的湍流以及其他因素。
吹入装置428可被配置用于从侧推车450中常规移除和插入侧推车450中，以用于维护和/或更换吹入装置428。例如，在图4的实施例中，吹入装置428沿方向R插入侧推车450中。也就是说，通过沿方向R(其例如可以是从侧推车450的后侧451朝向侧推车450前侧453)将吹入装置428滑动到侧推车450中，将吹入装置428安装在侧推车450中。因此，排放端口412被定位在吹入装置428的平行于方向R的一侧上，使得医疗气体导管414不干扰吹入装置428的移除和更换。换言之，医疗气体导管可以被放置在吹入装置428的与吹入装置428的运动方向R平行的侧表面上，以用于吹入装置428从侧推车450的移除。排放端口412的其他布置和位置在本公开的范围内，例如排放端口412被定位在吹入装置428的任何侧或表面上，包括例如但不限于吹入装置428从侧推车450移除的路径之外的吹入装置428的任何侧。
如图4所示，医疗气体导管414可包括两个单独的部件，以促进医疗气体导管414的制造。例如，医疗气体导管414可以分别包括第一部件415和第二部件417。第一部件415和第二部件417可以包括聚合物材料，并且可以被配置为便于制造，例如通过注射成型或其他成形工艺。第一部件415和第二部件417可以被配置为包括整体特征，该整体特征被配置为将第一部件415与第二部件416彼此耦合以形成医疗气体导管414。例如，在图4的实施例中，第一部件415和第二部件417包括卡扣配合特征419，该卡扣配合特征419将第一部件415与第二部件419耦合在一起。在另一些实施例中，医疗气体导管414可以包括单个部件、被配置为彼此耦合的两个以上部件或其他配置。此外，尽管图4的医疗气体导管414包括聚合物材料，但其他材料(例如复合材料、金属和金属合金以及其他材料)被认为在本公开的范围内。
医疗气体导管414可以包括沿着医疗气体导管414的长度的恒定内部横截面形状，例如但不限于椭圆形横截面、大致正方形横截面、矩形横截面或其他横截面形状。此外，医疗气体导管414的内部横截面形状可以沿着医疗气体导管414的长度变化。如下面结合图6所讨论的，医疗气体导管414的部分(例如罩部424)可以包括双曲线横截面形状，该双曲线横截面形状可以选择性地过渡到医疗气体导管41的中间部分和第二端部中的其他横截面形状。
现在参考图5，示出了医疗气体导管514的局部透视图。医疗气体导管514被原位示出在推车550内，其中省略了吹入装置以更好地图示医疗气体导管514。医疗气体导管514包括被配置为适应推车550的特征和配置的一般形状。例如，医疗气体导管514可以被配置有中间部分540，该中间部分540从与歧管536流体连通的第二端520延伸到具有罩部524的第一端516，该罩部524具有被定位为邻近吹入装置的排放端口(例如吹入装置428(图4)的排放端口412(图4中))的入口孔534。基于歧管和吹入装置(例如，图4中的吹入装置428)相对于推车550的整体布置的期望位置和封装，中间部分540和端部516、520可以具有各种形状和布置。
歧管536可以包括抽吸端口538，抽吸源可以被附接到该抽吸端口538。抽吸源可以是例如可操作地耦合到医疗真空源(例如中央真空系统，或独立的真空泵或其他装置)的软管或其他管道。抽吸端口538可以包括例如如图5所示的带倒钩的软管配件或其他合适的配件，例如扩口配件、管子配件、鲁尔配件等。
罩部524和入口孔534可被配置为促进环境空气流进入医疗气体导管514。例如，罩部524可以具有带特定横截面形状的内壁，该特定横截面形状支持环境空气流进入入口孔，并且支持从排放端口(例如，图4中的排放端口412)离开的任何医疗气体夹带到环境空气流中。
现在参考图6，在图5的线6-6处截取的横截面视图，图5的医疗气体导管514的罩部524和入口孔534以横截面示出。该横截面揭示了罩部524的内壁542的形状，在图6中，该内壁542包括双曲线形状。内壁542的双曲线形状可以通过例如促进环境空气和医疗气体的大致层流轮廓来促进环境空气或医疗气体流入罩部524。双曲线形状仅作为示例提供，并且其他形状(例如但不限于圆锥形、棱锥形、四面体或其他形状)在本公开的范围内。附加地或可替代地，罩部524的内壁542可以包括其他形状和/或特征(例如，被配置为在罩部524内生成涡流的槽)以促进层流。此外，罩部524的边缘可以是倒圆的、倒棱的或以其他方式缓和(relieved)的，以促进层流。例如，现在参考图7，医疗气体导管714的罩部724包括内壁742，内壁742包括多个槽743。所述多个槽743可以被配置为在罩部724中生成涡流，这可以进一步有助于层流并促进医疗气体在通过罩部724的环境空气流内的收集。虽然本文讨论了促进层流的各种特征，但本文公开的医疗气体导管的实际流动特性可以包括层流、过渡流和湍流。此外，流动特性可以沿着医疗气体导管的长度变化，例如在层流、过渡流和湍流之间变化。
根据以上图1、图2、图4和图5的实施例，医疗气体导管114、214、414与排放端口112、212、412间隔开距离D的间隙，使得环境空气流随着医疗气体流而被抽入医疗气体导管114、214、414。在另一些实施例中，医疗气体导管可被直接放置在排放端口上方。例如，现在参考图8，医疗气体导管856直接位于真空泵810的排放端口812上方。在该实施例中，由医疗气体导管856施加的抽吸(例如，由连接到医疗气体导管的第二端的中央抽吸源或其他装置施加的抽吸，如本文结合图2和图5详细描述的)可以由压力调节器858被动地或主动地调节，该压力调节器858调节由医疗气体导管856施加到排放端口812的抽吸量。压力调节器858可以可选地被校准，使得由医疗气体导管856直接施加到排放端口812的抽吸以不足以使经吹入的外科手术部位塌陷但足以将医疗气体从排放端口812抽离的速率和/或体积生成流动。可替代地，压力调节器858可以被配置为主动调节流动，使得仅在必要时基于来自吹入装置(例如，图2中的吹入装置228)的与进入外科手术部位的吹入气体的速率、外科手术器械的操作有关的控制信息以及其他控制信息来施加抽吸以从外科手术部位(例如，外科手术部位106(图1)或206(图2))清除副产物。
此外，在一些实施例中，医疗气体导管可被直接定位在排放端口上方，并且医疗气体导管本身可包括特征以确保通过医疗气体导管施加的抽吸水平不足以使经吹入的外科手术部位塌陷。例如，现在参考图9，医疗气体导管960直接位于真空泵910的排放端口912上方，但是仍然通过形成在医疗气体导管960中的一个或更多个孔962对环境空气流开放。孔962以类似于如结合图1、图2、图4和图5所讨论的医疗气体导管和排放端口之间的间隔的方式起作用，因为由于施加到医疗气体导管960的抽吸，环境空气流连续进入导管960，并且离开真空泵910的任何医疗气体被夹带在从操作环境中去除的空气流中。
根据本公开的实施例提供了用于从操作环境中去除不良外科手术医疗气体的稳健可靠的装置和方法。这些示例性实施例中的许多对与吹入装置通信以控制流速的控制系统没有任何要求，而是可以独立于吹入装置操作。
本文所述的实施例不限于上述系统，并且各种其他远程操作计算机辅助外科手术系统配置可以与本文所述的实施例一起使用。本文所述的各种实施例能够可选地与手持手动器械结合使用。
说明各种实施例的本说明书和所附附图不应被视为限制。在不脱离本说明书和所要求保护的本发明(包括等同物)的范围的情况下，可以进行各种机械的、组成的、结构的、电气的和操作的改变。在一些情况下，公知的结构和技术没有被详细示出或描述，以免混淆本公开。在两个或更多个图中的相同数字表示相同或类似的元件。此外，参考一个实施例详细描述的元件及其相关联特征可以在任何实际的情况下被包括在它们未被具体示出或描述的其他实施例中。例如，如果参考一个实施例详细描述了元件，而没有参考另一实施例描述，则该元件仍然可以被声称为包括在该另一实施例中。
为了本说明书和所附权利要求的目的，除非另有指示，否则在说明书和权利要求中使用的表达数量、百分比或比例的所有数字以及其他数值在所有情况下(只要它们尚未被如此修饰)都应被理解为通过术语“大约”进行了修饰。因此，除非相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，该近似值可以取决于寻求获得的期望属性而变化。至少，并且并不是试图将等同物的原则的应用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通舍入技术进行解释。
应注意，除非明确且毫不含糊地限于一个的引用，否则在本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“a”、“an”和“the”以及任何单词的任何单数使用包括复数引用。如本文所用，术语“包括”及其语法变体旨在是非限制性的，使得列表中项目的陈述不排除可以替换或添加到所列项目中的其他类似项目。
此外，本说明书的术语并非旨在限制本发明。例如，空间相对术语(例如“下面”、“下方”、“下部”、“上面”、“上部”、“近侧”、“远侧”以及诸如此类)可以用于描述一个元件或特征与如图所示的另一个元件或者特征的关系。这些空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中除图中所示的位置和取向之外的不同定位(即，位置)和取向(即，旋转放置)。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将在其他元件或特征“上面”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上面和下方的定位和取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他取向)，并且本文使用的空间相对描述符被相应地解释。
鉴于本文的公开内容，进一步的修改和替代实施例对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，装置和方法可以包括为了操作的清楚而从图和描述中省略的附加部件或步骤。因此，本说明书仅被解释为说明性的，并且是为了教导本领域技术人员实施本教导的一般方式的目的。应当理解，本文示出和描述的各种实施例将被视为示例性的。元件和材料以及这些元件和材料的布置可以替代本文图示和描述的那些，零件和工艺可以颠倒，并且本教导的某些特征可以独立地利用，所有这些对于本领域技术人员在受益于本文的描述之后将是显而易见的。在不脱离本教导和以下权利要求的精神和范围的情况下，可以对本文所描述的元件进行改变。
应当理解，本文所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以在不脱离本教导的范围的情况下对结构、尺寸、材料和方法进行修改。
考虑到本文公开的本发明的说明书和实践，根据本公开的其他实施例对本领域技术人员来说将是显而易见的。旨在将说明书和示例仅视为示例性的，根据适用法律，以下权利要求有权享有其最广泛的范围，包括等同物。

Claims (21)

1.一种医疗系统，包括：
医疗气体导管，其包括第一端、与所述第一端相反的第二端、在所述导管的所述第一端处的第一开口和在所述导管的所述第二端处的第二开口；
其中所述第一开口被定位成接收离开医疗气体排空单元的排放端口的医疗气体；和
其中在医疗抽吸供应源在所述导管的所述第二开口处提供抽吸的条件下，离开所述医疗气体排空单元的所述排放端口的医疗气体流入所述导管的所述第一开口。
2.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述第一开口被定位成用所述导管的所述第一端与所述医疗气体排空单元之间的间隙来接收离开所述医疗气体排空单元的所述排放端口的所述气体；和
在所述医疗抽吸供应源在所述导管的所述第二开口处提供所述抽吸的条件下，周围环境空气流过所述导管的所述第一端和所述医疗气体排空单元之间的所述间隙并进入所述导管的所述第一开口。
3.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述导管包括中间部分和第一端部，所述第一端部从所述导管的所述中间部分延伸到所述导管的所述第一端；
所述导管的所述第一端部包括所述导管的所述第一开口；并且
所述导管的所述第一开口的横截面面积大于所述导管的所述中间部分的横截面面积。
4.根据权利要求3所述的医疗系统，其中：
所述第一端部从所述导管的所述中间部分向外张开到所述导管的所述第一端。
5.根据权利要求3所述的医疗系统，其中：
所述导管的所述第一端部包括内壁；并且
所述内壁的沿着所述第一端部的轴向横截面的形状是双曲线。
6.根据权利要求3所述的医疗系统，其中：
所述导管的所述第一端部包括内壁；并且
所述内壁包括多个槽。
7.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述医疗系统还包括在所述导管的所述第二端处的医疗抽吸供应连接器。
8.根据权利要求7所述的医疗系统，其中：
所述医疗系统还包括所述医疗抽吸供应源；并且
所述医疗抽吸供应源被可操作地耦合到所述医疗抽吸供应连接器。
9.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述医疗系统还包括所述医疗气体排空单元；
所述医疗气体排空单元包括电外科手术烟雾排空系统；并且
所述电外科手术烟雾排空系统包括气体入口端口、所述医疗气体排空单元的所述排放端口以及在所述医疗气体排空单元的所述气体入口端口和所述排放端口之间的气体流动路径中的微粒过滤器。
10.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述医疗系统还包括所述医疗气体排空单元；并且
所述医疗气体排空单元包括外科手术吹入气体供应系统。
11.根据权利要求1所述的医疗系统，其中：
所述医疗系统还包括所述医疗气体排空单元和设备支架，所述医疗气体排空单元被支撑在所述设备支架中；
所述医疗气体排空单元包括侧表面，并且所述医疗气体排空单元沿所述侧表面插入所述设备支架；和
所述医疗气体排空单元的所述排放端口位于所述医疗气体排空单元的所述侧表面上。
12.根据权利要求11所述的医疗系统，其中：
所述医疗气体导管的所述第一开口沿着平行于所述医疗气体排空单元插入所述设备支架的方向的轴线是细长的。
13.一种用于排放在医疗程序中使用的气体的系统，所述系统包括：
医疗气体排空单元和导管；
管，其被配置为接收来自患者的体腔的气体，
其中所述医疗气体排空单元包括：
真空源，其可操作地耦合到所述管，
微粒过滤器，其被定位成过滤从所述管接收的气体，以及
排放端口，其被定位成将从所述管接收的气体排出所述医疗气体排空单元；和
其中所述导管包括：
出口，其被配置为被可移除地耦合到所述医疗气体排空单元外部的第二真空源，以及
入口，其相对于所述医疗气体排空单元的所述排放端口定位，以使得通过所述导管的抽吸力能够将气体从所述排放端口抽离并抽入所述导管中。
14.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述导管被定位成在所述导管的所述入口和所述医疗气体排空单元的所述排放端口之间具有间隙；和
在所述出口被可操作地耦合到所述真空源的条件下，周围环境空气流过所述导管的所述入口和所述医疗气体排空单元之间的所述间隙并进入所述导管的所述入口。
15.根据权利要求14所述的系统，其中：
所述导管的所述入口的形状被配置为促进进入所述导管的所述入口的周围环境空气流的层流。
16.根据权利要求14所述的系统，其中：
所述导管的所述入口的形状被配置为促进气体的层流从所述医疗气体排空单元的所述排放端口进入所述导管的所述入口。
17.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述医疗气体排空单元包括外科手术吹入气体供应系统。
18.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述导管的所述入口包括内壁；和
所述内壁的沿着所述入口的轴向横截面的形状是双曲线。
19.一种从患者排放气体的方法，所述方法包括：
在医疗气体排空单元处接收来自患者的体腔的气体，医疗程序的部位位于所述体腔中；
将在所述医疗气体排空单元处接收的所述医疗气体从所述体腔排放到所述医疗气体排空单元外部的周围环境；和
将从所述医疗气体排空单元排放的所述医疗气体抽入导管中。
20.根据权利要求19所述的方法，其中：
将从所述医疗气体排空单元排放的所述医疗气体抽入所述导管中包括将医疗抽吸供应源耦合到所述导管。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中：
所述方法还包括同时将来自所述周围环境的空气和从所述医疗气体排空单元排放的所述医疗气体抽入所述导管中。
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